FR3114622A1 - Dispositif d’inversion de poussée par inversion du sens de rotation de la soufflante pour groupe de propulsion d’aéronef - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un groupe de propulsion d’aéronef comprenant une soufflante extérieure (3) reliée mécaniquement à un premier moyeu (4) monté coaxialement à un stator (9) et guidé en rotation autour dudit stator (9), une unité motrice entrainant en rotation ladite soufflante extérieure (3), et des moyens d’inversion du sens de rotation de la soufflante (3). Les moyens d’inversion du sens de rotation de la soufflante constituent des moyens d’inversion de poussée, bien plus légers que les moyens connus du type volets articulés motorisés par des vérins. De préférence, un deuxième moyeu (8) est monté coaxialement entre ledit stator (9) et ledit premier moyeu (4) et est entrainé en rotation par l’unité motrice, et les moyens d’inversion du sens de rotation de la soufflante (3) comprennent un train épicycloïdal (15) apte à inverser le sens de rotation du premier moyeu (4) par rapport au sens de rotation du deuxième moyeu (8). Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
La présente invention concerne un groupe de propulsion d’aéronef doté d’un dispositif d’inversion de la poussée aussi appelé TRU (TRU est l’acronyme de l’appellation anglaise « Thrust Reverser Unit »).
Elle concerne en outre un aéronef équipé d’au moins un groupe de propulsion doté d’un dispositif d’inversion de la poussée.
L’invention s’applique aux groupes de propulsion de type turboréacteur, en particulier aux turboréacteurs double flux ou à ingestion de couche limite aussi appelés BLI (BLI est l’acronyme de l’appellation anglaise « Boundary Layer Ingestion »).
Dans la description ci-après, on entend par direction longitudinale et transversale des axes respectivement parallèles ou perpendiculaires à l’axe principal du fuselage. Il en va de même pour l’avant et l’arrière qui correspondent au sens de déplacement normal de l’aéronef, ou pour l’amont et l’aval qui sont définis par le sens d’écoulement du flux d’air au travers du groupe propulseur en mode opérationnel normal.
Généralement, les turboréacteurs d’un aéronef sont suspendus sous les ailes de l’aéronef ou implantés en queue de fuselage par des mâts carénés qui les éloignent des surfaces extérieures de l’aéronef afin de ne pas ingérer la couche limite, c’est-à-dire la couche d’air s’écoulant le long des surfaces extérieures de l’aéronef. Néanmoins, des groupes de propulsion BLI peuvent être implantés directement en queue du fuselage d’un aéronef en prolongement du fuselage dans le but d’ingérer cette couche limite.
Les groupes de propulsion évoqués ci-dessus ingèrent par leur partie avant un flux d’air s’écoulant à une vitesse V0qu’ils accélèrent pour l’éjecter par leur partie arrière à une vitesse V1supérieure à V0. Ainsi, l’accélération de la masse d’air traversant le groupe de propulsion génère une poussée qui permet à l’aéronef d’avancer.
Pour freiner l’aéronef à l’atterrissage, les groupes de propulsion de type turboréacteur sont équipés d’un dispositif d’inversion de la poussée afin que le flux d’air soit éjecté vers l’avant au lieu de vers l’arrière. Dans le cas des turboréacteurs double flux, seulement la direction du flux d’air « froid » accéléré par une soufflante est inversée vers l’avant par le dispositif d’inversion de poussée. Les dispositifs d’inversion de poussée connus génèrent l’inversion de la poussée fournie par le groupe propulseur qui en est équipé par l’ouverture de volets disposés sur le pourtour d’une nacelle en aval de la position de la soufflante. En vol ou lorsque l’aéronef se déplace normalement au sol (sur un taxiway) sans avoir besoin d’être freiné, ces volets obturent des ouvertures formées dans la nacelle afin que le flux d’air traversant le turboréacteur s’écoule d’avant en arrière. Lorsque l’aéronef doit être freiné à l’atterrissage, des vérins poussent vers l’extérieur les volets ce qui a pour effet d’obstruer tout ou partie de la partie du canal d’éjection du flux d’air en aval de la soufflante, et d’orienter vers l’avant la direction du flux d’air s’échappant par les ouvertures aménagées dans la nacelle. La poussée générée par la partie du flux d’air dont la direction d’éjection a été inversée étant supérieure à la poussée générée par la partie du flux d’air continuant à s’écouler vers l’arrière du turboréacteur, il en résulte une poussée nette vers l’arrière qui freine l’aéronef.
Dans le cadre des développements de solutions permettant d’améliorer les performances énergétiques des aéronefs, il est important d’alléger au maximum les aéronefs et en particulier les groupes propulseurs dont ils sont munis. Un dispositif d’inversion de poussée comprenant des volets articulés et une cinématique pour ouvrir ou fermer ces volets, alourdit considérablement le groupe propulseur qui en est équipé.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif d’inversion de poussée plus léger que ceux connus.
A cet effet, il est proposé, selon un premier aspect de l’invention, un groupe de propulsion d’aéronef comprenant une soufflante extérieure reliée mécaniquement à un premier moyeu monté coaxialement à un stator et guidé en rotation par ledit stator, une unité motrice entrainant en rotation ladite soufflante extérieure, et un dispositif d’inversion de la poussée générée par ladite soufflante extérieure. Ledit dispositif d’inversion de la poussée comprend des moyens d’inversion du sens de rotation de ladite soufflante extérieure.
Ainsi, le remplacement des dispositifs d’inversion connus décrits ci-dessus par un dispositif apte à inverser le sens de rotation de la soufflante extérieure permet de réaliser une importante réduction de poids par groupe de propulsion.
Préférentiellement, un deuxième moyeu est monté coaxialement entre ledit stator et ledit premier moyeu. Ledit deuxième moyeu est entrainé en rotation par l’unité motrice, et lesdits moyens d’inversion du sens de rotation de ladite soufflante extérieure sont aptes à inverser le sens de rotation dudit premier moyeu par rapport au sens de rotation dudit deuxième moyeu.
Avantageusement, lesdits moyens d’inversion du sens de rotation comprennent un train épicycloïdal comportant un planétaire extérieur relié mécaniquement audit premier moyeu, et/ou un planétaire intérieur relié mécaniquement audit deuxième moyeu.
Préférentiellement, le train épicycloïdal comprend en outre au moins un satellite intercalé entre ledit planétaire intérieur et ledit planétaire extérieur, et un porte-satellite sur lequel ledit au moins un satellite est monté de façon rotative autour d’un axe de satellite, ledit porte-satellite étant apte à se déplacer axialement par rapport au stator.
Avantageusement, ledit porte-satellite est apte à être déplacé dans une première direction pour être entrainé en rotation par le deuxième moyeu pour que le planétaire intérieur entraîne en rotation le planétaire extérieur et que le premier moyeu tourne dans le même sens de rotation que le deuxième moyeu via l’au moins un satellite dont la rotation sur le porte-satellite est bloquée, et ledit porte-satellite est apte à être déplacé dans une deuxième direction opposée à la première direction pour être séparé du deuxième moyeu et libérer la rotation dudit au moins un satellite sur le porte-satellite.
Préférentiellement, les moyens d’inversion comprennent en outre un frein relié mécaniquement au stator et apte à se déplacer axialement par rapport audit stator. Le frein est déplacé dans ladite première direction pour être séparé dudit porte-satellite, ou dans ladite deuxième direction pour être relié au porte-satellite afin de bloquer la rotation dudit porte-satellite par rapport au stator. Ainsi, le deuxième moyeu entraîne en rotation le premier moyeu dans un sens de rotation inverse au sens de rotation du deuxième moyeu via l’au moins un satellite dont la rotation sur le porte-satellite est libérée.
Avantageusement, le porte-satellite est relié en rotation au deuxième moyeu lorsqu’il est déplacé dans la première direction et qu’une première surface d’embrayage reliée mécaniquement au deuxième moyeu est en contact avec une deuxième surface d’embrayage reliée mécaniquement au porte-satellite, et/ou le frein est relié au porte-satellite lorsqu’il est déplacé dans la deuxième direction et qu’une troisième surface d’embrayage reliée mécaniquement au frein est en contact avec une quatrième surface d’embrayage reliée mécaniquement au porte-satellite.
Préférentiellement, une soufflante intérieure aspirant un flux d’air chaud généré par l’unité motrice est reliée mécaniquement au deuxième moyeu et au planétaire intérieur.
Avantageusement, au moins un vérin de porte-satellite est relié mécaniquement au stator et au porte-satellite pour déplacer le porte-satellite dans la première ou la deuxième direction, et/ou au moins un vérin de frein est relié mécaniquement au stator et au frein pour déplacer ledit frein dans la première ou la deuxième direction.
Préférentiellement, le dispositif d’inversion comprend en outre des moyens de contrôle pour activer l’au moins un vérin de porte-satellite et/ou l’au moins un vérin de frein dans la première ou la deuxième direction. Les moyens de contrôle activent l’au moins un vérin de porte-satellite pour déplacer le porte-satellite dans la deuxième direction afin de le désengager du deuxième moyeu avant d’activer l’au moins un vérin de frein pour déplacer le frein dans la deuxième direction et bloquer la rotation dudit porte-satellite.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un aéronef comprenant un fuselage et une voilure, comprenant en outre au moins un dispositif de propulsion tel que décrit ci-dessus.
Avantageusement, l’au moins un dispositif de propulsion est implanté en partie arrière du fuselage de l’aéronef, et/ou l’au moins un dispositif de propulsion est du type BLI.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention sont mis en évidence par la description ci-après d’exemples non-limitatifs de réalisation des différents aspects de l’invention.
La description se réfère aux figures annexées qui sont aussi données à titre d’exemples de réalisation non limitatifs de l’invention :
Comme le montre la , l’exemple de mise en œuvre de l’invention est décrit dans la suite dans le contexte d’un aéronef dont le système de propulsion 1 est implanté en queue de fuselage 2. Au lieu d’un groupe propulseur BLI 360°, deux groupes propulseurs BLI peuvent être implantés en queue de fuselage. Alternativement, un ou plusieurs groupes de propulsion équipés d’un dispositif d’inversion de la poussée selon l’invention peuvent être implantés au niveau de la voilure, par exemple un sous chaque aile, ou ailleurs. Il en va de même pour le type de propulseur pouvant être équipé d’un tel dispositif d’inversion de la poussée. L’exemple décrit ci-après et illustré dans les figures, correspond à un groupe propulseur de type BLI dont la soufflante est entrainée en rotation par une turbomachine installée en amont de la soufflante dans la queue du fuselage 2. Le dispositif d’inversion de la poussée selon l’invention peut être installé dans un groupe propulseur du type UHBR BLI, un turboréacteur double flux conventionnel, ou un quelconque autre type de groupe propulseur à soufflante carénée ou pas.
La représente un turboréacteur de type BLI 1 comprenant une soufflante extérieure 3 dont les aubes sont montées par leur pied sur un premier moyeu 4. En condition opérationnelle normale, un aéronef se déplace vers l’avant pendant les phases de roulage ou de vol sous l’effet d’une poussée générée principalement par un flux d’air froid. Ce flux d’air froid est aspiré à l’avant d’une nacelle 5 et éjecté à l’arrière de la nacelle 5 après avoir été accéléré par la soufflante extérieure 3 qui est entrainée en rotation dans un sens de rotation normal 6.
L’énergie nécessaire à l’entraînement de la soufflante extérieure 3 est fournie par une unité motrice (non représentée) implantée dans la queue du fuselage 2 en amont de la soufflante 3. Dans l’exemple de mise en œuvre de l’invention décrit ci-après l’unité motrice est une turbomachine dont les gaz chauds après combustion sont éjectés vers l’arrière. L’unité motrice pourrait aussi être une autre source d’énergie mécanique telle qu’un moteur électrique ou un autre groupe de propulsion relié par une transmission au groupe de propulsion BLI 1. Ces gaz chauds sont aspirés par une soufflante intérieure 7 qui les accélère pour les éjecter par l’arrière de la nacelle avec le flux d’air froid. Cette soufflante intérieure 7 est implantée coaxialement à la soufflante extérieure 3, et elle est reliée mécaniquement à un deuxième moyeu 8. Le deuxième moyeu 8 est guidé en rotation par un stator 9 par des paliers deuxième moyeu/stator 10. Le deuxième moyeu 8 est entrainé en rotation par l’unité motrice connectée mécaniquement à la partie avant du deuxième moyeu 12. Le deuxième moyeu 8 est entrainé dans un sens de rotation 11 similaire au sens de rotation normale 6 de la soufflante extérieure 3.
Le stator 9 s’étend coaxialement au premier moyeu 4 et au deuxième moyeu 8 entre la partie avant du deuxième moyeu 12 et un ensemble d’aubes fixes 13 relié mécaniquement au carénage 5 en aval de la soufflante extérieure 3. Le stator 9 est relié mécaniquement à la structure de la queue de fuselage 2 et il soutient mécaniquement en rotation le rotor 14 du groupe de propulsion BLI. Ce rotor 14 comprend le deuxième moyeu 8 sur lequel est montée la soufflante intérieure 7, le premier moyeu 4 sur lequel est montée la soufflante extérieure 3, et des moyens d’inversion du sens de rotation de la soufflante extérieure 3.
Les moyens d’inversion de la direction de rotation de la soufflante extérieure 3 permettent d’inverser le sens de rotation de la soufflante 3. L’inversion du sens de rotation de la soufflante 3 engendre une inversion du sens de la poussée générée par le groupe de propulsion BLI 1. Cette inversion de la poussée permet à l’aéronef d’être freiné à l’atterrissage. Dans la suite, les moyens d’inversion 15 du sens de rotation de la soufflante extérieure 3 sont décrits plus en détail.
Les moyens d’inversion du sens de rotation de la soufflante extérieure 3 comprennent un train épicycloïdal 15 constitué par un planétaire intérieur 16, un planétaire extérieur 17, des satellites 18, et un porte-satellite 19 qui est situé en aval du premier et du deuxième moyeu 4 et 8.
Le planétaire intérieur 16 est relié mécaniquement au deuxième moyeu 8 par l’intermédiaire des aubes de la soufflante intérieure 7. L’entrée du mouvement de rotation dans le train épicycloïdal se fait par le planétaire intérieur 16 qui est relié à l’unité motrice par le deuxième moyeu 8. Ainsi, le planétaire intérieur 16 tourne dans le sens de rotation 11 du deuxième moyeu. Le planétaire extérieur 17 est relié mécaniquement au premier moyeu 4. Ici le planétaire extérieur 17 est formé directement dans l’alésage du premier moyeu 4. Le planétaire extérieur 17 peut tourner dans le sens de rotation normal 6 de la soufflante extérieure 3 lorsque la rotation des satellites 18 est bloquée ou dans un sens de rotation inversé 20 de la soufflante extérieure 3 lorsque les satellites 18 peuvent tourner sur des axes de satellites 21 reliés mécaniquement au porte-satellite 19. Le porte-satellite 19 peut coulisser par rapport au stator 9 et au deuxième moyeu 8 entre une position normale représentée à la dans laquelle une première surface d’embrayage 22 reliée mécaniquement au planétaire intérieur 16 est en contact avec une deuxième surface d’embrayage 23 reliée mécaniquement au porte-satellite, et une position inversée représentée à la dans laquelle la première surface d’embrayage 22 est séparée par un premier jeu 24 de la deuxième surface d’embrayage 23. Dans l’exemple représenté, la première surface d’embrayage 22 est une surface intérieure tronconique formée à l’arrière du planétaire intérieur 16 et la deuxième surface d’embrayage 23 est une surface extérieure tronconique formée sur une extension avant du porte-satellite 19.
Les moyens d’inversion du sens de rotation de la soufflante extérieure 3 comprennent en outre un frein 25 situé en amont de l’ensemble d’aubes fixes 13 et en aval du premier et du deuxième moyeu 4 et 8. Le frein 25 est relié mécaniquement au stator 9 pour ne pas tourner par rapport au stator 9. Par contre, le frein 25 peut se déplacer axialement sur le stator 9 dans la même direction que le porte-satellite 19 entre une position normale illustrée à la dans laquelle un deuxième jeu 26 est créé entre une troisième surface d’embrayage 27 annulaire formée sur le frein 25 et une quatrième surface d’embrayage 28 annulaire formée sur le porte-satellite 19, et une positon inversée illustrée à la dans laquelle la troisième surface d’embrayage 27 est en contact avec la quatrième surface 28 d’embrayage. Dans cette deuxième position la rotation du porte-satellite 19 par rapport au stator est bloquée, ainsi les satellites peuvent tourner autour de leurs axes 21 ce qui inverse le sens de rotation du premier moyeu 4 et donc de la soufflante 3. Des vérins de freins (non illustrés dans les figures 1 et 3) répartis sur la périphérie du stator 9 et reliés par leur extrémité arrière audit stator 9 et par leur partie avant à l’arrière du frein 25 poussent vers l’avant le frein 25 afin d’éloigner la troisième surface d’embrayage 27 de la quatrième surface d’embrayage 28 comme illustré à la (voir le deuxième jeu 26) en mode de poussée normale. Comme illustré à la , les vérins de freins tirent vers l’arrière le frein 25 afin de plaquer la troisième surface d’embrayage 27 sur la quatrième surface d’embrayage 28 et ainsi de bloquer la rotation du porte-satellite 19 en mode de poussée inversée.
Les moyens d’inversion du sens de rotation de la soufflante extérieure 3 comprennent également une pluralité de vérins de porte-satellite 29 répartis sur la périphérie du stator et reliés par leur extrémité arrière au stator 9 et par leur partie avant à l’arrière d’une butée axiale 30. Une première butée à billes 31 est intercalée entre une face arrière du porte-satellites 19 et une face avant de la butée axiale 30. Ainsi, lorsque les vérins de porte-satellites 29 poussent vers l’avant la butée axiale 30 afin d’embrayer les première et deuxième surfaces d’embrayage 22 et 23, la première butée à billes 31 permet la rotation du porte-satellite 19 avec le deuxième moyeu 8 par rapport au stator 9 comme illustré à la . Des deuxièmes butées à billes 32 sont intercalées d’une part, entre l’avant du frein 5 et l’arrière du premier moyeu 4, et d’autre part, entre l’avant du premier moyeu 4 et l’arrière d’un flasque de porte-satellite 33.
Les axes de satellite 21 sont reliés par leur extrémité arrière au porte-satellite 19 et par leur extrémité avant au flasque de porte-satellite 33. L’agencement du flasque de porte-satellite 33 en amont du premier moyeu 4 permet aux axes de satellite 21 d’être maintenus par leurs deux extrémités et ainsi d’éviter leur déformation lors de la transmission du couple d’entraînement à la soufflante 3 via les satellites 18 ce qui endommagerait prématurément le train épicycloïdal 15. Le positionnement des deuxièmes butées à billes 32 entre d’une part, l’avant du premier moyeu 4 et l’arrière du flasque de porte-satellite 33, et d’autre part, l’arrière du premier moyeu 4 et l’avant du frein permet d’isoler la rotation du premier moyeu 4 d’une part, par rapport à la rotation du porte-satellite et du flasque de porte-satellite, et d’autre part, par rapport au frein 25 qui ne tourne pas.
Dans la suite, le fonctionnement du dispositif d’inversion de la poussée du groupe propulseur est décrit au vu des schémas fonctionnels représentés dans la et la .
La représente le schéma fonctionnel du groupe propulseur BLI 1 équipé d’un dispositif d’inversion de la poussée par inversion du sens de rotation de la soufflante extérieure 3. La soufflante extérieure 3 est logée dans la nacelle 5 en amont de l’ensemble d’aubes fixes 13. Dans la , le groupe propulseur BLI 1 est en configuration de poussée normale, c’est-à-dire avec un flux d’air froid s’écoulant d’avant en arrière (de gauche à droite sur la ), avec la soufflante extérieure 3 tournant dans le sens de rotation normale 6. Dans cette configuration de poussée normale, le premier moyeu 4 tourne dans le même sens normal 6 que le deuxième moyeu 8 autour du stator 9. Les vérins de frein 34 poussent le frein 25 dans une première direction 35 opposée à la direction d’écoulement du flux d’air froid afin de maintenir éloignées la troisième surface d’embrayage 27 reliée mécaniquement au porte-satellite 19 et la quatrième surface d’embrayage 28 reliée mécaniquement au frein 25. Dans cette configuration, les vérins de porte-satellite 29 poussent le porte-satellite 19 dans la première direction 35 pour presser l’une contre l’autre la première surface d’embrayage 22 reliée mécaniquement au deuxième moyeu 8 et la deuxième surface d’embrayage 23 reliée mécaniquement au porte-satellite 19. Ainsi, les satellites 18 sont bloqués et le porte-satellite 19 tourne avec le deuxième moyeu 8, qui porte le planétaire intérieur 16. Le planétaire extérieur 17 est ainsi entrainé en rotation par le planétaire intérieur 16 via les satellites 18 qui ne peuvent pas tourner autour de leur axe de satellite 21. Dans cette position du frein 25 et du porte-satellite 19, le train épicycloïdal entraîne en rotation le premier moyeu 4 et la soufflante 3 dans le même sens de rotation 6 que le deuxième moyeu 8 et génère ainsi une poussée permettant un déplacement vers l’avant de l’aéronef.
La représente le schéma fonctionnel du groupe propulseur BLI 1 en configuration de poussée inversée, c’est-à-dire avec un flux d’air froid s’écoulant de l’arrière vers l’avant (de droite à gauche sur la ), avec la soufflante extérieure 3 tournant dans le sens de rotation inversé 20. Dans cette configuration de poussée inversée, le premier moyeu 4 tourne dans le sens de poussée inversée qui est opposé au sens de rotation du deuxième moyeu 8 autour du stator 9. Les vérins de frein 34 tirent le frein 25 dans une deuxième direction 36 orientée d’avant en arrière afin de plaquer la quatrième surface d’embrayage 28 reliée mécaniquement au frein 25 contre la troisième surface d’embrayage 27 reliée mécaniquement au porte-satellite 19. Ainsi, la rotation du porte-satellite 19 est bloquée. Dans cette configuration de poussée inversée, les vérins de porte-satellite 29 tirent le porte-satellite 19 dans la deuxième direction 36 pour éloigner la deuxième surface d’embrayage 23 reliée au porte-satellite 19 de la première surface d’embrayage 22 reliée au deuxième moyeu 8. Ainsi, la rotation du porte-satellite 19 est bloquée et les satellites 18 sont entrainés en rotation par le planétaire intérieur 16 relié au deuxième moyeu 8. Le planétaire extérieur 17 est ainsi entrainé en rotation par le planétaire intérieur 16 via les satellites 18 qui peuvent tourner autour de leur axe de satellite 21. Dans cette position du frein 25 et du porte-satellite 19, le train épicycloïdal entraîne en rotation le premier moyeu 4 et la soufflante 3 dans le sens de rotation inverse 20 opposé au sens de rotation du deuxième moyeu 8. La soufflante extérieure 3 génère ainsi une poussée inversée permettant un déplacement vers l’arrière de l’aéronef.
La illustre le processus d’inversion de la rotation de la soufflante extérieure 3 qui est décomposé en trois phases s’enchainant du haut vers le bas pour passer d’une poussée normale (dessin du haut) à une poussée inversée 5 (dessin du bas). Le déroulement de ces trois phases d’inversion est piloté par des moyens de contrôle (non-représentés) qui commandent les mouvements des vérins de freins 34 et des vérins de porte-satellite 29. Dans le dessin du haut, qui correspond à la configuration de poussée normale illustrée dans les figures 2 et 3, la soufflante extérieure 3 tourne dans le même sens de rotation 6 que le deuxième moyeu 8 et le porte-satellite 19. Comme expliqué ci-dessus, dans cette configuration de poussée normale, les vérins de porte-satellite 29 poussent le porte-satellite 19 dans la première direction 35. Dans cette position, le porte-satellite 19 est entrainé en rotation par le deuxième moyeu 8 et la rotation des satellites est bloquée. Dans cette configuration de poussée normale, le deuxième moyeu 8 et la soufflante intérieure 7, le porte-satellite 19, et le premier moyeu 4 et la soufflante extérieure 3 tournent dans le même sens.
Ensuite, dans le dessin du milieu de la , les vérins de porte-satellite 19 tirent le porte-satellite 19 dans la deuxième direction 36 afin de désengager le porte-satellite du deuxième moyeu 8. Ainsi, le porte-satellite 19 n’est plus entrainé en rotation par le deuxième moyeu 8 ce qui interrompt l’entraînement en rotation du premier moyeu 4 et de la soufflante extérieure 3. Dans cette position, la soufflante extérieure 3 n’est plus entrainée en rotation, alors que la soufflante intérieure 7 continue à tourner. Une poussée résiduelle inférieure à la poussée totale continue à être générée.
Successivement, dans le dessin du bas de la , qui correspond à la configuration inversée illustrée dans les figures 4 et 5, les vérins de frein 34 tirent le frein 25 dans la deuxième direction 36 et le frein engage le porte-satellite 19 afin d’en bloquer la rotation autour du stator 9. Lorsque la rotation du porte-satellite 19 est bloquée par le frein 25, les satellites 18 sont entrainés en rotation autour des axes de satellites 21 par le deuxième moyeu 8, et ils entraînent en rotation le premier moyeu 4 et la soufflante 3 dans le sens de rotation inversée 20. Ainsi, la poussée générée par la soufflante extérieure 3 est inversée. Cette poussée inversée étant supérieure à la poussée résiduelle générée par la soufflante intérieure 7, la poussée résultante est inversée et l’aéronef est freiné.
Le remplacement des dispositifs d’inversion de poussée existant par le dispositif d’inversion de poussée décrit ci-dessus permet d’obtenir une importante réduction de poids par groupe de propulsion. De plus, l’installation de ce dispositif d’inversion de la poussée facilite la conception et l’assemblage de la nacelle.
Comme indiqué dans la description qui précède, les différents aspects de l’invention peuvent être mis en œuvre selon le contexte dans des variantes de configuration différentes de celles décrites ci-avant. Par exemple, le dispositif d’inversion de la poussée selon l’invention peut être installé sur la transmission de la soufflante d’un turboréacteur double flux conventionnel ou sur des turbomachines implantées au niveau de la voilure d’un aéronef. Les sens de rotation et les sens de déplacement des vérins sont également indiqués à titre d’exemple et dépendent du dessin des aubes de la soufflante intérieure et de la soufflante extérieure. De plus la séparation des flux d’air chaud traversant la soufflante intérieure et d’air froid traversant la soufflante extérieure permet d’envisager différents matériaux pour réaliser les aubes des soufflantes. Par exemple, les aubes de la soufflante extérieure peuvent être réalisées en matériau composite alors que les aubes de la soufflante intérieure peuvent-être réalisées en titane ou en acier.
Claims (12)
- Groupe de propulsion d’aéronef comprenant :
- une soufflante extérieure (3) reliée mécaniquement à un premier moyeu (4) monté coaxialement à un stator (9) et guidé en rotation par ledit stator (9) ;
- une unité motrice entrainant en rotation ladite soufflante extérieure (3) ; et
- un dispositif d’inversion de la poussée générée par ladite soufflante extérieure (3),
caractérisé en ce queledit dispositif d’inversion de la poussée comprend des moyens d’inversion du sens de rotation de ladite soufflante extérieure . - Groupe de propulsion d’aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’un deuxième moyeu (8) est monté coaxialement entre ledit stator (9) et ledit premier moyeu (4), ledit deuxième moyeu (8) étant entrainé en rotation par l’unité motrice ; et lesdits moyens d’inversion du sens de rotation de ladite soufflante extérieure (3) étant aptes à inverser le sens de rotation dudit premier moyeu (4) par rapport au sens de rotation dudit deuxième moyeu (8).
- Groupe de propulsion d’aéronef selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d’inversion du sens de rotation comprennent un train épicycloïdal (15) comportant un planétaire extérieur (17) relié mécaniquement audit premier moyeu (4), et/ou un planétaire intérieur (16) relié mécaniquement audit deuxième moyeu (8).
- Groupe de propulsion d’aéronef selon la revendication 3, caractérisé en ce que le train épicycloïdal (15) comprend en outre au moins un satellite (18) intercalé entre ledit planétaire intérieur (16) et ledit planétaire extérieur (17), et un porte-satellite (19) sur lequel ledit au moins un satellite (18) est monté de façon rotative autour d’un axe de satellite (21), ledit porte-satellite (19) étant apte à se déplacer axialement par rapport au stator (9).
- Groupe de propulsion d’aéronef selon la revendication 4, caractérisé en ce que :
- ledit porte-satellite (19) est apte à être déplacé dans une première direction (35) pour être entrainé en rotation par le deuxième moyeu (8) pour que le planétaire intérieur (16) entraîne en rotation le planétaire extérieur (17) et que le premier moyeu (4) tourne dans le même sens de rotation (6) que le deuxième moyeu (8) via l’au moins un satellite (18) dont la rotation sur le porte-satellite (19) est bloquée ; et
- ledit porte-satellite (19) est apte à être déplacé dans une deuxième direction (36) opposée à la première direction (35) pour être séparé du deuxième moyeu (8) et libérer la rotation dudit au moins un satellite (18) sur le porte-satellite (19). - Groupe de propulsion d’aéronef selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d’inversion comprennent en outre un frein (25) relié mécaniquement au stator (9) et apte à se déplacer axialement par rapport audit stator (9) ; ledit frein (25) étant déplacé dans :
- ladite première direction (25) pour être séparé dudit porte-satellite (25), ou
- ladite deuxième direction (36) pour être relié au porte-satellite (19) afin de bloquer la rotation dudit porte-satellite (19) par rapport au stator (9), ainsi le deuxième moyeu (8) entraîne en rotation le premier moyeu (4) dans un sens de rotation (20) inverse au sens de rotation (11) du deuxième moyeu (8) via l’au moins un satellite (18) dont la rotation sur le porte-satellite (19) est libérée. - Groupe de propulsion d’aéronef selon la revendication 6, caractérisé en ce que :
- le porte-satellite (19) est relié en rotation au deuxième moyeu (8) lorsqu’il est déplacé dans la première direction (35) et qu’une première surface d’embrayage (22) reliée mécaniquement au deuxième moyeu (8) est en contact avec une deuxième surface d’embrayage (23) reliée mécaniquement au porte-satellite (19) ; et/ou
- le frein (25) est relié en rotation au porte-satellite (19) lorsqu’il est déplacé dans la deuxième direction (36) et qu’une troisième surface d’embrayage (27) reliée mécaniquement au frein (25) est en contact avec une quatrième surface d’embrayage (28) reliée mécaniquement au porte-satellite (19). - Groupe de propulsion d’aéronef selon l’une des revendications 6 à 7, caractérisé en ce qu’au moins un vérin de porte-satellite (29) est relié mécaniquement au stator (9) et au porte-satellite (19) pour déplacer le porte-satellite (19) dans la première ou la deuxième direction (35, 36); et/ou au moins un vérin de frein (34) est relié mécaniquement au stator (9) et au frein (25) pour déplacer ledit frein (25) dans la première ou la deuxième direction (35, 36).
- Groupe de propulsion d’aéronef selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d’inversion comprend en outre des moyens de contrôle pour activer l’au moins un vérin de porte-satellite (29) et/ou l’au moins un vérin de frein (34) dans la première ou la deuxième direction (35, 36) ; lesdits moyens de contrôle activant l’au moins un vérin de porte-satellite (19) pour déplacer le porte-satellite dans la deuxième direction (36) afin de le désengager du deuxième moyeu (8) avant d’activer l’au moins un vérin de frein (34) pour déplacer le frein (25) dans la deuxième direction (36) et bloquer la rotation dudit porte-satellite (19).
- Groupe de propulsion d’aéronef selon l’une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu’une soufflante intérieure (7) aspirant un flux d’air chaud généré par l’unité motrice est reliée mécaniquement au deuxième moyeu (8) et au planétaire intérieur (16).
- Aéronef comprenant un fuselage et une voilure, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un groupe de propulsion (1) tel que défini dans l’une des revendications 1 à 10.
- Aéronef selon la revendication 11, caractérisé en ce que l’au moins un groupe de propulsion (1) est implanté en partie arrière du fuselage ; et/ou l’au moins un groupe de propulsion (1) est du type BLI.
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